Meissner-effect: verschil tussen versies
k r2.7.2) (Robot: toegevoegd: et:Meissneri efekt |
Uitbreiding |
||
| Regel 1: | Regel 1: | ||
{{ |
{{Omrand|Meissner effect p1390050.ogg|200px|right}} |
||
[[Bestand:EfektMeisnera.svg|thumb|200px|Schema van het Meissner-effect. Magnetische veldlijnen, aangegeven als pijlen, worden uit de supergeleider gestoten als deze beneden de kritische temperatuur komt.]] |
|||
Het '''Meissner-effect''' is de totale afstoting van een [[magnetisch veld]] door een [[supergeleiding|supergeleider]] onder de kritische temperatuur. Anders gezegd, de supergeleider heeft dan geen [[magnetische flux]] meer. Als gevolg hiervan is een interessant verschijnsel waar te nemen. Een permanent magneetje blijft zweven boven de supergeleider. |
Het '''Meissner-effect''' is de totale afstoting van een [[magnetisch veld]] door een [[supergeleiding|supergeleider]] onder de kritische temperatuur T<sub>c</sub>. Anders gezegd, de supergeleider heeft dan geen [[magnetische flux]] meer. Als gevolg hiervan is een interessant verschijnsel waar te nemen. Een permanent magneetje blijft zweven boven de supergeleider. |
||
Wanneer een permanente magneet de supergeleider nadert gaat in de supergeleider een [[ |
Wanneer een permanente magneet de supergeleider nadert gaat in de supergeleider een [[elektrische stroom]] lopen die een ''spiegelbeeld'' magnetisch veld opwekt. Door de supergeleiding zal de geïnduceerde stroom blijven lopen en de magneet boven de geleider blijven zweven. Doordat de magnetische veldlijnen worden ''vastgepind'' in de supergeleider zal de magneet niet van het magnetische veld afglijden. |
||
Een uitwendig magnetisch veld wordt om de supergeleider heen gebogen en raakt de supergeleider niet aan. De maximale veldsterkte die een supergeleider kan ondervinden wordt de kritische veldsterkte B<sub>c</sub> genoemd. Wordt de veldsterkte groter dan B<sub>c</sub> dan zal de supergeleider terugkeren naar zijn normale toestand. |
|||
== Ontdekking == |
|||
Begin jaren 1930 deed de Duitse natuurkundige [[Walther Meissner]], samen met zijn assistent [[Robert Ochsenfeld]], onderzoek naar de magnetische eigenschappen van materialen als ze supergeleidend worden. In 1933 ontdekte hij dat een loden cylinder, wanneer deze supergeleidend werd, de [[magnetische flux]] uitstootte.<ref>{{Citeer journal |
|||
| author = W. Meissner, R. Ochsenfeld |
|||
| title = Ein neuer Effekt bei Eintritt der Supraleitfähigkeit |
|||
| journal = Die Naturwissenschaften |
|||
| volume = 21 | issue = 44 |
|||
| year = 1933 |
|||
| pages = 787-788 |
|||
| doi = 10.1007/BF01504252 |
|||
}}</ref> Niet alleen hadden Meissner en Ochsenfeld ontdekt dat de supergeleidende toestand wordt gekenmerkt door een weerstand nul; het is ook een volmaakt [[diamagnetisme|diamagnetische toestand]] met een [[magnetische permeabiliteit]] gelijk aan nul. |
|||
Diamagnetisme is een eigenschap van een materiaal waardoor het een magnetisch veld kan creëren, tegengesteld aan een uitwendig magnetisch veld. Bij normale materialen wordt dit veroorzaakt door de rotatie van [[elektron]]en rond de kern van een atoom en is het effect zeer zwak waarneembaar. Bij supergeleiders is het effect veel sterker en wordt de illusie van diamagnetisme veroorzaakt door iets anders, namelijk door afschermende stromen die tegen het uitwendige magnetische veld inlopen. |
|||
Het Meissner-effect kan niet worden verklaard door een oneindige geleiding alleen. De verklaring is complexer en werd voor het verklaard in de [[London-vergelijking]]en van de [[Fritz London|Fritz]] en [[Heinz London]]. Tijdens hun onderzoek naar het effect vonden de gebroeders London dat de elektrische stroom zich bevind in een zeer dunne buitenste laag van de supergeleider. Deze buitenste laag waarin de elektronen bewegen vormt een scherm tegen het binnendringen van het uitwendige magnetisch veld. Deze [[penetratiediepte]] (λ) is een specifieke eigenschap van supergeleiders en is ongeveer een-tienduizendste millimeter dik. |
|||
{{Appendix}} |
|||
{{Commons|Meissner effect|Meissner-effect}} |
{{Commons|Meissner effect|Meissner-effect}} |
||
[[Categorie:Elektromagnetisme]] |
[[Categorie:Elektromagnetisme]] |
||
Versie van 14 okt 2012 15:21
Het Meissner-effect is de totale afstoting van een magnetisch veld door een supergeleider onder de kritische temperatuur Tc. Anders gezegd, de supergeleider heeft dan geen magnetische flux meer. Als gevolg hiervan is een interessant verschijnsel waar te nemen. Een permanent magneetje blijft zweven boven de supergeleider.
Wanneer een permanente magneet de supergeleider nadert gaat in de supergeleider een elektrische stroom lopen die een spiegelbeeld magnetisch veld opwekt. Door de supergeleiding zal de geïnduceerde stroom blijven lopen en de magneet boven de geleider blijven zweven. Doordat de magnetische veldlijnen worden vastgepind in de supergeleider zal de magneet niet van het magnetische veld afglijden.
Een uitwendig magnetisch veld wordt om de supergeleider heen gebogen en raakt de supergeleider niet aan. De maximale veldsterkte die een supergeleider kan ondervinden wordt de kritische veldsterkte Bc genoemd. Wordt de veldsterkte groter dan Bc dan zal de supergeleider terugkeren naar zijn normale toestand.
Ontdekking
Begin jaren 1930 deed de Duitse natuurkundige Walther Meissner, samen met zijn assistent Robert Ochsenfeld, onderzoek naar de magnetische eigenschappen van materialen als ze supergeleidend worden. In 1933 ontdekte hij dat een loden cylinder, wanneer deze supergeleidend werd, de magnetische flux uitstootte.[1] Niet alleen hadden Meissner en Ochsenfeld ontdekt dat de supergeleidende toestand wordt gekenmerkt door een weerstand nul; het is ook een volmaakt diamagnetische toestand met een magnetische permeabiliteit gelijk aan nul.
Diamagnetisme is een eigenschap van een materiaal waardoor het een magnetisch veld kan creëren, tegengesteld aan een uitwendig magnetisch veld. Bij normale materialen wordt dit veroorzaakt door de rotatie van elektronen rond de kern van een atoom en is het effect zeer zwak waarneembaar. Bij supergeleiders is het effect veel sterker en wordt de illusie van diamagnetisme veroorzaakt door iets anders, namelijk door afschermende stromen die tegen het uitwendige magnetische veld inlopen.
Het Meissner-effect kan niet worden verklaard door een oneindige geleiding alleen. De verklaring is complexer en werd voor het verklaard in de London-vergelijkingen van de Fritz en Heinz London. Tijdens hun onderzoek naar het effect vonden de gebroeders London dat de elektrische stroom zich bevind in een zeer dunne buitenste laag van de supergeleider. Deze buitenste laag waarin de elektronen bewegen vormt een scherm tegen het binnendringen van het uitwendige magnetisch veld. Deze penetratiediepte (λ) is een specifieke eigenschap van supergeleiders en is ongeveer een-tienduizendste millimeter dik.
Bronnen, noten en/of referenties
|
